初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率
2、（2011·北京）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为×103J/(kg·℃)]
4、（2011·福建福州）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少（柴油的热值q＝×107J/kg）
5、如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：
（1）图乙中观察壶内水位的玻璃管利用 原理来工作。
（2）已知壶中装满水时水位高为10cm，此时水对水壶底的压强是多少
（3）把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量
（4）在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间
(c水=×103J/（kg·℃）、 g=10N/kg)
6、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出×1010J的热量，（ρ水=×103kg／m3，c水=×103J／(kg·℃)，q焦碳=×107J／kg）问：
（1）×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量
（2）×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾
8、（2011·天津）小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。求：c水=×103J/kg·℃
（1）此过程中水箱中水吸收的热量；
（2）该电热淋浴器加热时的热效率。
11、天然气灶烧水，燃烧的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=×107J/m3。求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）燃气灶的效率η。
26、某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是×103J／(kg·℃)。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是×107J，则这段时间该热水器的效率是多少 (3)若用煤燃烧来提供×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤（煤的热值约为×l07J／kg）
参考答案：
1、解析：根据Q吸=cmΔt可得，它的比热容为c=Q吸/mΔt=×104J/2kg×20℃=×103J/（kg·℃）。
2、 解析：Q 吸=cm（t-t0）=×103J/(kg ·℃)×50kg ×（45-25）℃=×106J
（2）发动机做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J。
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/η，故
m=Q/q=W/ηq=1×108J/ （25％ ××107J/kg）=。
4、解析：Q放=mq=26kg××107J/kg=×108J，即这些柴油完全燃烧放出的热量是×108J。
5、解析：（1）壶内水位的玻璃管是根据连通器的原理来工作的．
（2）水对壶底的压强：P=ρgh=×103kg/m3×10N/kg×=×103Pa．
（3）装满水时水的质量：m=ρV=×103kg/m3××10﹣3m3=，烧开水吸收的热量：Q=cm（t﹣t0）=×103J/（kg•℃）××（100℃﹣20℃）=×105J．
（4）烧开一满壶水的时间：t==≈269s。
6、解析：（1）
（2）根据Q=c水mΔt可得，×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少kg的水由20℃加热到沸腾 ，根据m=ρ水V可得，被加热水的体积为
。
7、解析：（1）人的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N，人克服重力做的总功：
W=nGh=800×800N×=32000J。
（2）人做功的平均功率：P==≈。
（3）由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即：Q=W=32000J，理论上消耗脂肪质量：m===．
8、解析：（1）Q吸=c水mΔt=c水m（t-t0）=×103J/kg·℃×50kg×（42℃-22℃）=×106J，即此过程中水箱中水吸收的热量为×106J。
（2）该过程耗费的电能为W=Pt=2000W×40×60s=×106J，该电热淋浴器加热时的热效率：
η=。
9、解析：本题考查对重力做功、热量计算相关问题的理解，一定要理解做功的必要条件，即物体要受到力，而且要在力的方向上通过一定的距离。
10、解析：（1）电热水壶正常工作电阻
（2）水需要吸收的热量是Q吸=c水m（t1﹣t0）=×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=×105J．
（3）1min转60r消耗总电能：，
t=1min=60s，此时消耗总功率，
电热水壶正常工作：P壶=P额=1100W，因为P总＞P壶，所以电路中有其它用电器在工作．
11、解析：（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=×107J/m3×=×107J/m3。
（2）水吸收的热量Q吸=cmΔt=4 .2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=×107J。
（3）燃气灶的效率η=Q吸/Q放=×107J/×107J/m3=60%。
12、解析：（1）消耗天然气的质量m=ρV= /m3×=。
（2）水需要吸收的热量Q吸=cm（t－t发动机功率计算公式0）=×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃-20℃）=×105J。
（3）电能转化为内能的效率η=84% ，即η==84%，可得Q吸=ηQ放；而电热壶放出Q放=Pt；综合以上关系
13、解析：（1）水的质量m=V=1g/cm3×800 cm3=800g=，水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=×103J/(kg·℃)××（100℃—20℃）=×105J。
（2）电热水壶消耗的电能是W=Pt=1100W×300s=×105J，电热水壶的热效率为
η= Q吸/ W电=×105J/×105J=%。
（3）电热水壶的电阻R= U2/ P=（220V）2/1100W=44Ω，当家庭电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率为
P实=U2/ R=(198V)2/44Ω=891W。
式可得：Q吸=ηPt，故通电时间t== = 500s。
14、解析：（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。
∵汽车静止在水平路面上，∴汽车对路面的压力：F=G=×104N，汽车对路面的压强：
（2））知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q放=mq求10L汽油完全燃烧放出的热量。
V=10L=，汽油的质量：m=ρV=×103kg/m3×=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kg××107J/kg=×108J。
（3）根据“汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能”求出有用能量（发动机做的功），再利用功率公式求汽车发动机的功率。
发动机做的有用功：W=Q放×30%=×108J×30%=×107J，汽车发动机的功率：
答：（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是1×105Pa；（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是×108J；（3）这段时间内该汽车发动机的功率是。
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